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全球土地利用变化的主要特点

发布时间:2016-07-04 关键词: 占地面积 建成区 亚热带 测量 农业

全球土地利用变化的主要特点是以牺牲农业土地为代价的城市面积和基础设施的扩张,与以牺牲草原、热带亚热带稀树草原和森林为代价的耕地扩张。

全球土地总面积约为149亿公顷①。2005年后,建成区(包括居住地和基础设施)占地面积相对较少——为全球土地总面积的1%~3%②,取决于不同的定义和测量方法。如果不进行政策干预,到2050年居住地和基础设施面积预计增长约2.6亿~4.2亿公顷(Kemp-Benedict等,2002;Electris等,2009),届时将占全球土地总面积的4%~5%}但在强大的政策干预下@,居住地和基础设施面积将仅增长0.9亿公顷(或全球土地总面积的3%)(Electris等,2009)。在这两种情景下,居住地和基础设施用地的扩张都靠侵占农业用地实现的。根据Seto等(2010)计算,2007-2050年,仅城市面积就可能增加0.4亿~1.43亿公顷。如Holmgren(2006)认为,80%的城市扩张是靠侵占农业用地获得的。

过去四五十年来,农业用地扩张一直是以牺牲森林特别是热带森林为代价的(Gibbs等,2010)。有一项针对以往趋势和不同情景下未来发展选择的研究(Lambin和Geist,2006)表明,热带森林可能继续减少,而在温带则需要开展大规模的植树造林。Hutt等(2011)把历史数据和地球系统模型(EarthSystemModels)的未来预测结合起来,预测未来碳排放引起的气候变化,从而确定了土地利用的不同情景。针对1500-2100年的四个综合评估模型显示,原始森林(以前未受人类活动干扰)和非原始森林面积在减少。目前,耕地面积大约占世界土地总面积的10%(约15亿公顷),而农业用地总面积大约占33%(约49亿公顷)④。1961-2007年,全球农物种植的土地利用面积增长了大约11%CD,或约1.5亿公顷,但存在很大的地区差异。欧盟15国(特别是意大利和西班牙)、东欧(波兰、保加利亚和罗马尼亚)和北美(美国)的耕地使用面积逐步下降,而南美(巴西、阿根廷和巴拉圭)、非洲(尼日利亚、苏丹)和亚洲(中国、印度尼西亚)耕地面积却有所增加。

通常用复种指数(multiplecroppingindex,MCI)@表示土地利用的种植密度。种植密度过去一直呈增长态势,复种指数提高,休耕期缩短。农业用地中灌溉土地比例上升,是复种指数提高的主要因素。全世界的整体种植密度在1961-1963年和2006-2007年稳步增长。最大增幅出现在非洲和大洋洲(分别增长25个百分点和16个百分点),而欧洲的种植密度急剧下降(减少8个百分点)。在1961-1963年和2006-2007年,农作物收成面积增加了2.295亿公顷(或23.6%),大约一半是因为耕地面积增长(1356亿公顷),一半是因为复种指数提高(OECD-FAO,2009)。

我们需要在全球趋势和国际贸易增长的背景下,解释不同国家和区域之间这些土地利用的变化。例如,欧洲耕地面积减少是因为欧洲从拉丁美洲大量进口大豆和大豆粉,从而替代国内的饲料生产(Dalgaard等,2008)。

关于土地的未来趋势,OECD(2008b)估计,到2030年全球农业土地(包括耕地和永久牧场)预计增长10%(到2050年增长14%,或大约6.9亿公顷)。联合国(MEA,2005;UNEP,2007)预计,到2050年潜在增长范围将介于7%~31%,或大约3.5亿~15亿公顷,这取决于不同的边界条件和假设。牧场和耕地的增长伴随着森林面积的减少,同时减少的还有天然草地和热带亚热带稀树草原。

关于草原,VanVuuren和Faber(2009)已经描述了各种预测结果,相互之间有着很大差异。肉类消费增长(3.4节)导致牲畜数量显著增加。在全世界范围内,畜牧业逐渐从极端粗放型向集约型转变(见下文)。这虽然减少了牧场面积的净增长,但也导致了消极的平衡,如营养素和农药用量的增加。VanVuuren和Faber(2009)认为牧场面积将有一定程度的净增长,但2025年后增长趋于平稳。这与其他研究项目的预测结果是一致的。

关于总的农业用地,这意味着与2010年水平相比,很可能出现进一步的净增长。

除了满足粮食供应的需求,耕地还随着生物燃料和生物材料需求的增长而扩张,并会为了平衡建成区面积的增长和土地退化而转移到新的地区。

土地利用变化和气候变化是紧密相连的:全球碳排放量约有20%是20世纪90年代的土地利用变化引起的。